EP1717211B1 - Vorrichtung und Verfahren zum Greifen von Behältermündungen - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zum Greifen von Behältermündungen Download PDFInfo
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- EP1717211B1 EP1717211B1 EP05090187A EP05090187A EP1717211B1 EP 1717211 B1 EP1717211 B1 EP 1717211B1 EP 05090187 A EP05090187 A EP 05090187A EP 05090187 A EP05090187 A EP 05090187A EP 1717211 B1 EP1717211 B1 EP 1717211B1
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- European Patent Office
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- gripper
- fingers
- gripper fingers
- inserts
- movement
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B9/00—Blowing glass; Production of hollow glass articles
- C03B9/30—Details of blowing glass; Use of materials for the moulds
- C03B9/44—Means for discharging combined with glass-blowing machines, e.g. take-outs
- C03B9/447—Means for the removal of glass articles from the blow-mould, e.g. take-outs
Definitions
- the invention relates to a method and a device for guiding gripper fingers with or without muzzle inserts in the removal of ready-formed glass containers with a thread and / or a retaining ring from a manufacturing station, wherein the gripper fingers are fastened by means of gripper inserts on a gripper head.
- glass bottles are still preferred today. For example, beer, but also mineral waters are preferably sold in glass returnable bottles. But since glass bottles are not infinitely durable, they can only go through a certain number of recycling cycles. Therefore, it is necessary to continuously make new bottles as replacements. In addition, glass bottles are also increasingly used in disposable systems of established wholesalers and retailers. Furthermore, a variety of food in disposable system is sold in glass containers.
- the production of glass bottles or glass containers takes place fully automatically in special machines.
- the molding process of the glass container is divided into two process stages, which takes place on up to 12 juxtaposed production stations. In the first step of the production, the so-called pre-blowing and pressing takes place and in the second stage, the glass container is finished blown.
- the machines for the production of glass containers are designed so that up to 4 bottles can be produced in parallel in each production station.
- liquid glass gobs are passed at a temperature of about 1000 ° C in a preform on the preform side of the manufacturing station. In it the glass drops are pre-blown and pre-pressed. During this manufacturing step, the mouth of the container is already fully formed and introduced a cavity for final blowing in the liquid glass gobs. Subsequently is the now preformed glass container, which is referred to as paring, for final blowing, transferred with a pivoting mechanism on the finished form side of the manufacturing station. There, the finished molds surround the parsley. The pivot mechanism releases the muzzle and pivots back to the preform side to start a new manufacturing cycle.
- the parison is held in final form during the final molding of the glass container with a retaining ring below its mouth.
- the parison is now formed by a blow head using compressed air and a vacuum to the finished container.
- the finished container is then lifted by a special gripper mechanism in a circular motion from the finished mold.
- Anschmanend the so-shaped glass containers are held on a storage tray to cool and then parked there. Subsequently, the gripper mechanism pivots back to its waiting position for the next production cycle. From the storage tray, the containers are pushed by a pusher for removal on the conveyor belt.
- the bottles are now finished and ready for filling.
- the gripper arm pivots over the finished mold, so that the gripper fingers located on the gripper inserts with or without muzzle inserts can grip the mouths of the container.
- the gripper arm is provided with a rotatably mounted gripper head to which up to four gripper inserts can be attached. Depending on the number of gripper inserts, a corresponding number of containers can be moved. During the pivotal movement of the gripper arm, the gripper head always remains in the same horizontal orientation, so that the up to four containers always remain in their original direction.
- the gripper fingers which are attached to the levers of the gripper inserts, preferably perform a circular movement about the center of a pivot pin.
- the gripper fingers are thus moved from the side, on a circular path, around the mouths of the container to be gripped.
- This movement is achieved by means of a pneumatic piston, which by pressurizing a cylinder, the movement of link rods, which via a hinge pin are stored, cause.
- the gripper fingers are set in motion and closed around the mouth of a container.
- springs are respectively mounted, which serve to bring the piston back to its original position as soon as the pressure from a cylinder is no longer present.
- the gripper fingers are opened again and possibly located therein mouth of a container is released again.
- a device for transferring glass articles from a machine for forming glass containers onto a conveyor belt or other storage surfaces discloses US 1,808,689 ,
- the device has a pivotable arm at the ends of which grippers are mounted. These grippers are provided with a scissor-type lever mechanism which is moved by a piston.
- the receiving device of the gripper of US 1,808,689 moves from two opposite sides on a circular path towards the container mouth and encloses this above the mouth and below a ring at the container mouth.
- the Indian US 1,843,285 disclosed gripper of a device for transfer of glass articles is designed such that a finger engages in the mouth of the glass container and the container mouth is additionally enclosed below a retaining ring from the outside, by two semi-circular fingers of a pair of pliers.
- the mechanism for opening and closing the gripper substantially corresponds to that of US 1,808,689 known lever mechanism, which brings the semi-circular fingers of the pliers on a circular path on both sides of the container mouth.
- a gripper is provided which accomplished by means of a scissor-type lever system, the opening and closing of the pliers, which enclose the container mouth. Also in this embodiment of a gripper insert, the parts of the gripper fingers, which enclose the container mouth, move on a circular path on both sides in the direction of the container mouth.
- the gripper fingers wait until the container is fully formed in the second phase of the manufacturing process and the mold halves have opened again. Only with the completion of this process, the gripper fingers swing around the mouth of the container and lift it out of the mold.
- the gripper fingers located above the mouth are closed by the gripper insert and grip the mouth of the container below the retaining ring which has kept the bucket in the manufacturing mold.
- the gripping contact surfaces of the fingers must have been positioned below the upper edge of the mold halves, otherwise the fingers would grip on the retaining ring or in the thread of the mouth and thus would cause damage to the just shaped bottle.
- the pistons of a gripper insert Since only the shortest possible time is available during the manufacturing process of a bottle for each production step, the pistons of a gripper insert have the largest possible area for gripping and a small stroke. This also makes it easier to grip bottles with a high weight.
- the vertical movement of the entire gripper arm involves the risk that, due to the vertical pulse, the gripper finger closes uncontrollably, since the piston is yes only with a spring in the upper position in which the gripping device is opened held. This uncontrolled movement of the gripper finger can also cause damage to the mouth or to the fingers of the gripper.
- a method for guiding gripper fingers with or without muzzle inserts which are fastened by means of gripper inserts on a gripper head of a manufacturing station, provided during the removal of ready-formed glass containers with a thread and / or a retaining ring, wherein the movement of the gripper fingers always takes place horizontally ,
- the horizontal movement of the gripper fingers with or without muzzle inserts is accomplished by suitable guidance in the gripper mounts of the gripper inserts.
- the guide provided according to the invention is a positive guide, which permits only a linear horizontal movement of the gripper fingers, with or without muzzle inserts.
- the horizontal guidance of the gripper fingers is effected with or without muzzle inserts frictionally by a mechanism.
- the movement of the mechanism and thus also the gripper fingers with or without muzzle inserts carried by a pneumatic or hydraulic piston.
- Another object of the present invention is a device for guiding gripper fingers with or without muzzle inserts, which are fastened by means of gripper inserts on a rapier head, in the removal of ready-formed glass containers with a thread and / or a retaining ring from a manufacturing station, in which the gripper inserts has at least two gripper fingers with or without muzzle inserts, which are exclusively horizontally movable.
- the gripper insert of a device according to the invention has in a preferred embodiment, finger holders, which are designed such that the gripper fingers are exclusively horizontally movable and thus forcibly horizontally guide the gripper fingers with or without muzzle inserts.
- a gripper insert on horizontal sliding rods on which the brackets are movable and therefore can move only straight and horizontal.
- the finger holder according to the invention are non-positively connected via a connecting element with a pneumatic or hydraulic piston. As a result, the movement of the piston can be transmitted.
- the movement of the gripper fingers with or without muzzle inserts is carried out as a linear horizontal movement, so that a collision of the fingers with the thread is avoided.
- the alignment of the fingers can be done with the fingers open.
- a vertical movement of the fingers by the vertical pulse of the gripper arm and - head does not lead to a vibrating closing movement in the positioning of the fingers over the mouth against the return spring, since according to the invention a horizontal positive guide is provided.
- the horizontal movement of the gripper fingers can be adjusted in their speed.
- suitable waveforms of the connecting element with vertical alignment in the upper part of the Guide the friction loss at the beginning of the closing movement can be reduced.
- By changing the pitch angle of the connecting element of the travel of the fingers can be adjusted.
- the horizontal movement of the fingers is inventively achieved by a positive guidance in the holders of the fingers.
- the piston moves when pressurized from the cylinder and transfers herbei a force on the bolt and the connecting element on the holders of the fingers. Since the positive guidance of a gripper insert is formed either by the horizontally configured holders of the fingers or the brackets are guided on horizontal slide bars, the transmission of the movement causes the holders of the fingers a horizontal movement. The holders of the fingers move together and close the gripper fingers.
- the connecting element can be rectilinear or in the form of a curve, so that an influence on the horizontal speed of the fingers is possible.
- the pitch angle of the connecting element By changing the pitch angle of the connecting element, the horizontal trajectory of the fingers can be changed or, with a shortened stroke, the required closing time can be influenced.
- a vertical orientation of the connecting element in the upper region can reduce friction losses at the beginning of the closing movement.
- the alignment of the fingers to the mouth when setting the machine can also be done with your fingers open, so that saves time in the setup.
- FIGS. 1a and 1b show a schematic side view of gripper fingers 1 from the prior art in the opened (FIG. 1a) and closed state (FIG. 1b).
- the gripper fingers 1 wait until the container is fully formed and the mold halves 4 have opened. The container mouth 2 is then free.
- the gripper fingers 1 pivot over the container mouth 2 (FIG. 1a) and the gripper fingers 1 are closed. They grip the container mouth 2 below a retaining ring 3 (Fig. 1b).
- FIGS. 2 a and 2 b show a schematic side view of gripper fingers according to the invention in an opened (FIG. 2 a) and closed (FIG. 2 b) state.
- the gripper fingers 1 are moved only horizontally in contrast to the previously known methods for receiving the container. The movement of the gripper fingers 1 thereby takes place along or parallel to the threaded rings 14.
- FIG. 3 which comparatively shows the movement paths of a gripper finger 1 from the prior art (left part) and a gripper finger 1 (right part) according to the invention when enclosing a container mouth 2
- the gripper fingers 1 are transparent to represent the position of the gripper fingers 1 to the threaded rings 14 can.
- FIG. 4 a shows a side view of a gripper insert according to the invention with opened gripper fingers 1, which are fastened to the holders 9 of the fingers 1.
- the horizontal movement of the gripper fingers 1 is achieved by a positive guide 5 on the underside of the brackets 9.
- a piston 6 moves under pressure from a cylinder 7 and transmits a force on the bolt 10 and the connecting element 16 on the brackets 9. Since the positive guide 5 of the brackets 9 is configured horizontally, which causes the transmission of the movement of the vertical movement of the piston 6 in a horizontal movement of the brackets 9 and thus ultimately the gripper fingers 1.
- the holders 9 of the fingers 1 move together when the pressure of the piston 6 and close the gripper fingers 1 with an exclusively horizontal movement.
- FIG. 4b shows a plan view of the sectional plane AA of a gripper insert with open gripper fingers, indicated in FIG. 4a. Also in this sectional drawing, the connection of the piston 6 on the bolt 10 and the connecting element 16 with the positive guide 5 can be seen, which according to the invention a vertical movement of the piston 6 in a horizontal movement of the brackets 9 and the gripper fingers 1 converts. On the brackets 9, the gripper fingers 1 are fixed, which move due to the positive guide 5 exclusively horizontally.
- FIG. 4c shows a plan view of the sectional plane A'-A 'of a gripper insert with opened gripper fingers, indicated in FIG. 4a.
- the gripper finger 1 is fixed to the brackets 9, to which the connecting element 16, which is connected by the bolt 10 with the piston 6, transmits the movement of the piston 6.
- the piston 6 moves in the cylinder. 7
- FIG. 5 a shows a side view of a gripper insert according to the invention with closed gripper fingers 1.
- the gripper fingers 1 the piston 6 is in a lower position within the cylinder 7.
- Piston 6 and cylinder 7 are located within the cylinder head 8.
- the vertical movement of the piston 6 is on the bolt 10 and the connecting member 16 on the Holders 9 transmitted, at the bottom in the illustrated embodiment, the positive guide 5 is located.
- the design of the positive guide 5 causes the implementation of the vertical movement of the piston 6 in a horizontal movement of the brackets 9 and thus the gripper fingers 1 implemented.
- FIGS. 5b and 5c show views, similar to FIGS. 4b and 4c, of the sectional planes A-A (FIG. 5b) and A'-A '(FIG. 5c) of a gripper insert with closed gripper fingers as shown in FIG. 5a.
- the connecting element 16 is shown in a straight line for implementing and achieving the horizontal movement of the gripper fingers 1.
- arcuate configured connecting elements 16 are provided.
- FIG. 6 a shows a perspective view of a gripper insert with gripper holders which are guided on sliding bars.
- the horizontal positive guidance of the finger holder 9 is not effected in this embodiment by the configuration of the bottom of the finger holder 9 itself (Fig. 4, 5), but in that the brackets 9 are guided on horizontal slide rods 15.
- the slide rods 15 are attached to the cylinder head 8, which is located below the cylinder 7. The movement of the finger holders 9 on the slide bars 15 is transmitted by the connecting member 16 from the piston (not shown).
- Figure 6b shows a cross section through a gripper insert guided on slide rods 15 finger holder 9.
- the piston 6 can be seen and the piston spring 17, which causes the absence and pressure on the piston 6, the provision and opening of the gripper fingers (not shown) .
- the slide rods 15 are fixed, the movement of the piston 6 is transmitted via the pin 10 and the connecting member 16 to the finger holder 9. Since these are guided on the horizontal slide rods 16, only a horizontal movement of the finger holder 9 is possible.
- Figure 6c shows a view through a transparent gripper insert with the paired gripper fingers 1. These are attached to the finger holders 9, which are guided on the one hand on the horizontal slide rods 15 and on the other hand via the connecting element 16, the movement of the piston is transmitted.
- the slide bars 15 are attached to the cylinder head 8. Within the cylinder 7 is still the piston spring 17 for the provision of the gripper fingers 1 in the absence of pressurization of the piston.
- FIG. 7 shows an overview of a lateral view of a gripper mechanism 13, on which two gripper heads 12, each with two gripper inserts according to the invention, are attached via a gripper arm 11.
- a gripper insert consists of the not visible in Figure 6 cylinder 7 and also not visible piston 6, the cylinder head 8, the holders 9 of the fingers 1, the paired gripper fingers 1, and the positive guide 5 and the bolt 10, which the forced operation 5 connects to the piston 6.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Führung von Greiferfingern mit oder ohne Mündungseinsätzen bei der Entnahme von fertig geformten Glasbehältern mit einem Gewinde und/oder einem Haltering aus einer Fertigungsstation, wobei die Greiferfinger mittels Greifereinsätzen an einem Greiferkopf befestigt sind.
- Als Behälter für Getränke und Flüssigkeiten werden heutzutage nach wie vor Glasflaschen bevorzugt. So werden beispielsweise Bier, aber auch Mineralwässer vorzugsweise in Pfandflaschen aus Glas vertrieben. Da aber Glasflaschen nicht unendlich haltbar sind, können diese nur eine gewisse Anzahl von Recyclingzyklen durchlaufen. Daher ist es notwendig, dass kontinuierlich neue Flaschen als Ersatz hergestellt werden. Zudem werden Glasflaschen auch zunehmend in Einwegsystemen der etablierten Groß- und Einzelhändler verwendet. Des Weiteren wird eine Vielzahl von Lebensmitteln im Einwegsystem in Glasbehältern verkauft.
- Die Herstellung von Glasflaschen oder Glasbehältern findet in speziellen Maschinen vollautomatisch statt. Der Formungsprozess des Glasbehälters ist dabei in zwei Prozessstufen unterteilt, der auf bis zu 12, nebeneinander angeordneten Fertigungsstationen erfolgt. Im ersten Schritt der Herstellung findet das sogenannte Vorblasen und Pressen statt und in der zweiten Stufe wird der Glasbehälter fertig geblasen. Die Maschinen zur Herstellung von Glasbehältern sind so ausgelegt, dass bis zu 4 Flaschen parallel in jeder Fertigungsstation hergestellt werden können.
- Zur Herstellung einer Glasflasche werden flüssige Glastropfen mit einer Temperatur von ca. 1000°C in eine Vorform auf der Vorformseite der Fertigungsstation geleitet. Darin werden die Glastropfen vorgeblasen und vorgepresst. Während dieses Fertigungsschrittes wird die Mündung der Behälter bereits fertig ausgeformt und eine Aushöhlung zum Fertigblasen in den flüssigen Glastropfen eingebracht. Anschließend wird der nun vorgeformte Glasbehälter, der als Külbel bezeichnet wird, zum Fertigblasen, mit einem Schwenkmechanismus auf die Fertigformseite der Fertigungsstation überführt. Dort umschließen die Fertigformen den Külbel. Der Schwenkmechanismus gibt die Mündung frei und schwenkt zurück auf die Vorformseite, um einen neuen Fertigungszyklus zu starten.
- Der Külbel wird während der endgültigen Ausformung des Glasbehälters mit einem Haltering unterhalb seiner Mündung in der Fertigform gehalten. In der Fertigform wird der Külbel nun von einem Blaskopf unter Einsatz von Druckluft und einem Vakuum zum fertigen Behälter ausgeformt. Der fertiggeformte Behälter wird danach von einem speziellen Greifermechanismus in einer Kreisbewegung aus der Fertigform gehoben. Anschießend werden die so gerade ausgeformten Glasbehälter über eine Abstellplatte zum Auskühlen gehalten und anschließend dort abgestellt. Anschließend schwenkt der Greifermechanismus für den nächsten Fertigungszyklus in seine Warteposition zurück. Von der Abstellplatte werden die Behälter durch einen Ausschieber zum Abtransport auf das Transportband geschoben. Die Flaschen sind nun fertig hergestellt und für das Befüllen bereit.
- Beim Greifen der fertigen Behälter schwenkt der Greiferarm über die Fertigform, so dass die an den Greifereinsätzen befindlichen Greiferfinger mit oder ohne Mündungseinsätzen die Mündungen der Behälter greifen können. Vorzugsweise ist der Greiferarm mit einem drehbar gelagerten Greiferkopf versehen, an dem bis zu vier Greifereinsätze befestigt werden können. Abhängig von der Anzahl der Greifereinsätze können entsprechend viele Behälter bewegt werden. Bei der Schwenkbewegung des Greiferarms bleibt der Greiferkopf immer in der gleichen horizontalen Ausrichtung, so dass die bis zu vier Behälter immer in ihrer Ausgangsrichtung verbleiben.
- Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zum Greifen von Behältermündungen führen die Greiferfinger, die an den Hebeln der Greifereinsätze befestigt werden, vorzugsweise eine kreisförmige Bewegung um den Mittelpunkt eines Drehbolzens aus. Die Greiferfinger werden also von der Seite, auf einer Kreisbahn, um die zu greifenden Mündungen der Behälter bewegt. Diese Bewegung wird mittels eines Pneumatikkolbens erreicht, der durch Druckbeaufschlagung aus einem Zylinder die Bewegung von Gelenkstangen, welche über einen Gelenkbolzen gelagert sind, bewirken. Durch diese Bewegung werden die Greiferfinger in Bewegung gesetzt und um die Mündung eines Behälters geschlossen. In dieser Mechanik eines Greifereinsatzes sind jeweils Federn angebracht, die dazu dienen, den Kolben wieder in seine ursprüngliche Position zu bringen, sobald der Druck aus einem Zylinder nicht mehr anliegt. Dadurch werden die Greiferfinger wieder geöffnet und eine darin eventuell befindliche Mündung eines Behälters wird wieder freigesetzt.
- Eine Vorrichtung zum Transferieren von Glasartikeln aus einer Maschine zum Formen von Glasbehältern auf ein Förderband oder andere Ablageflächen offenbart die
US 1,808,689 . Die Vorrichtung weist einen schwenkbaren Arm auf, an dessen Enden Greifer montiert sind. Diese Greifer sind mit einem scherenförmigen Hebelmechanismus versehen, der durch einen Kolben bewegt wird. Die Aufnahmevorrichtung des Greifers derUS 1,808,689 bewegt sich so von zwei gegenüberliegenden Seiten auf einer Kreisbahn hin zur Behältermündung und umschließt diese oberhalb der Mündung und unterhalb eines Ringes an der Behältermündung. - Der in der
US 1,843,285 offenbarte Greifer einer Vorrichtung zum Transfer von Glasartikeln ist derart ausgestaltet, dass ein Finger in die Mündung des Glasbehälters greift und die Behältermündung zusätzlich noch unterhalb eines Halterings von außen, durch zwei halbkreisförmige Finger einer Zange umschlossen wird. Der Mechanismus zum Öffnen und Schließen des Greifers entspricht im Wesentlichen dem aus derUS 1,808,689 bekannten Hebelmechanismus, der die halbkreisförmigen Finger der Zange auf einer Kreisbahn beidseitig an die Behältermündung heranführt. - Gemäß einer Ausführungsform der in der
US 4,379,581 beschriebenen Vorrichtung zum Transfer neu geformter Glasbehälter, ist ein Greifer vorgesehen, der mittels eines scherenförmigen Hebelsystems das Öffnen und Schließen der Zangen, welche die Behältermündung umschließen, bewerkstelligt. Auch bei dieser Ausführungsform eines Greifereinsatzes bewegen sich die Teile der Greiferfinger, welche die Behältermündung umschließen, auf einer Kreisbahn beidseitig in Richtung der Behältermündung. - Während des Fertigungsprozesses eines Behälters warten die Greiferfinger bis der Behälter in der zweiten Phase des Herstellungsprozesses fertig ausgeformt ist und sich die Formhälften wieder geöffnet haben. Erst mit Abschluss dieses Prozesses schwenken die Greiferfinger um die Mündung des Behälters und heben diesen aus der Form.
- Die über der Mündung befindlichen Greiferfinger werden vom Greifereinsatz geschlossen und greifen die Mündung des Behälters unterhalb des Halterings der den Kübel in der Fertigungsform gehalten hat. Dazu müssen die greifenden Kontaktflächen der Finger unterhalb der Oberkante der Formhälften positioniert gewesen sein, da sonst die Finger auf den Haltering oder in das Gewinde der Mündung greifen würden und somit Beschädigungen an der grade geformten Flasche hervorrufen würden.
- Da während des Herstellungsprozesses einer Flasche für jeden Fertigungsschritt nur möglichst kurze Zeit zur Verfügung steht, besitzen die Kolben eines Greifereinsatzes eine möglichst große Fläche zum Greifen und einen kleinen Hub. Dadurch wird es zudem erleichtert Flaschen mit einem hohen Gewicht zu greifen.
- Aufgrund einer Vielzahl von Verbesserungen des Fertigungsprozesses von Flaschen wurde der gesamte Herstellungsprozess deutlich verkürzt. Insgesamt braucht eine der oben geschilderten Maschinen für einen Fertigungszyklus inzwischen nur noch bis zu 3 Sekunden für die Herstellung einer Flasche. Um diese Geschwindigkeiten erreichen zu können, war es unter anderem notwendig, auch bei dem Greifen und Herausheben der Behälter während des Fertigungsprozesses Zeit einzusparen.
- Dies wurde dadurch erreicht, dass die Mündungen der Behälter schon vor dem Öffnen der Formhälften des zweiten Fertigungsprozesses mit Hilfe von entsprechend geformten Mündungseinsätzen am Gewinde oder mit Hilfe eines zweiten Halterings unterhalb des zweiten Ringes gegriffen wurden. Durch dieses vorzeitige Greifen, während die Fertigform des zu formenden Behälters noch geschlossen ist, kann sich der gerade in der Herstellung befindliche Behälter nicht bewegen. Da die kreisförmig bewegten Greiferfinger oder daran montierte Mündungseinsätze der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen sowohl eine horizontale, als auch eine vertikale Bewegung auf einer Kreisbahn ausführen, sind Kollisionen der Finger oder daran befindlicher Mündungseinsätze mit der Mündung des gerade geformten Behälters nicht auszuschließen. Dadurch können Schädigungen an der Mündung oder an den Fingern der Greifvorrichtung hervorgerufen werden.
- Zudem birgt die vertikale Bewegung des gesamten Greifarms die Gefahr, dass sich, aufgrund des vertikalen Impulses, der Greiferfinger unkontrolliert schließt, da der Kolben ja nur mit einer Feder in der oberen Position, in der die Greifvorrichtung geöffnet ist, gehalten wird. Diese unkontrollierte Bewegung des Greiferfingers kann ebenfalls Beschädigungen an der Mündung oder an den Fingern des Greifers verursachen.
- Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum sicheren Greifen einer Behältermündung ohne deren Beschädigung oder der Beschädigung der Greiferfinger unter Aufrechterhaltung möglichst kurzer Fertigungszyklen zur Verfügung zu stellen.
- Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale der selbstständigen Ansprüche 1 und 6.
- Erfindungsgemäß ist demnach ein Verfahren zur Führung von Greiferfingern mit oder ohne Mündungseinsätzen, welche mittels Greifereinsätzen an einem Greiferkopf einer Fertigungsstation befestigt sind, bei der Entnahme von fertig geformten Glasbehältern mit einem Gewinde und/oder einem Haltering vorgesehen, wobei die Bewegung der Greiferfinger immer horizontal erfolgt.
- In einer bevorzugten Ausführung wird die horizontale Bewegung der Greiferfinger mit oder ohne Mündungseinsätzen durch eine geeignete Führung in den Greiferhalterungen der Greifereinsätze bewerkstelligt. Bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Führung handelt es sich um eine Zwangsführung, welche lediglich eine linear horizontale Bewegung der Greiferfinger, mit oder ohne Mündungseinsätzen, zulässt.
- Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die horizontale Führung der Greiferfinger mit oder ohne Mündungseinsätzen kraftschlüssig durch eine Mechanik bewirkt wird. Die Bewegung der Mechanik und damit auch der Greiferfinger mit oder ohne Mündungseinsätzen erfolgt durch einen pneumatischen oder hydraulischen Kolben.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die Geschwindigkeit der horizontalen Bewegung der Greiferfinger mit oder ohne Mündungseinsätzen durch eine gradlinige oder kurvenförmige Ausführung des Verbindungselementes der Greiferhalterung mit dem Kolben, welcher die Bewegung erzeugt, zu steuern. So besteht die Möglichkeit, eine Bewegungsgeschwindigkeit zu wählen, welche an den jeweiligen Herstellungsprozess angepasst ist.
- Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Führung von Greiferfingern mit oder ohne Mündungseinsätzen, welche mittels Greifereinsätzen an einem Greiferkopf befestigt sind, bei der Entnahme von fertig geformten Glasbehältern mit einem Gewinde und/oder einem Haltering aus einer Fertigungsstation, bei der die Greifereinsätze wenigstens zwei Greiferfinger mit oder ohne Mündungseinsätzen aufweist, die ausschließlich horizontal bewegbar sind.
- Der Greifereinsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung weist in einer bevorzugten Ausführungsform Fingerhalter auf, welche derart ausgestaltet sind, dass die Greiferfinger ausschließlich horizontal bewegbar sind und so die Greiferfinger mit oder ohne Mündungseinsätzen zwangsweise horizontal führen. In einer alternativen Ausgestaltung weist ein Greifereinsatz horizontale Gleitstangen auf, an denen die Halterungen bewegbar sind, und sich deshalb ausschließlich gradlinig und horizontal bewegen können. Die Fingerhalter sind erfindungsgemäß kraftschlüssig über ein Verbindungselement mit einem pneumatischen oder hydraulischen Kolben verbunden. Dadurch kann die Bewegung des Kolbens übertragen werden.
- Die Bewegung der Greiferfinger mit oder ohne Mündungseinsätzen erfolgt als linear horizontale Bewegung, so dass eine Kollision der Finger mit dem Gewinde vermieden wird. Die Ausrichtung der Finger kann bei geöffneten Fingern erfolgen. Eine vertikale Bewegung der Finger durch den vertikalen Impuls des Greiferarms und - kopfes führt nicht zu einer vibrierenden Schließbewegung bei der Positionierung der Finger über der Mündung entgegen der Rückstellfeder, da erfindungsgemäß eine horizontal Zwangsführung vorgesehen ist.
- Durch die Ausführung des Verbindungselementes kann die horizontale Bewegung der Greiferfinger in Ihrer Geschwindigkeit angepasst werden. Durch geeignete Kurvenformen des Verbindungselementes mit vertikaler Ausrichtung im oberen Teil der Führung kann der Reibungsverlust beim Beginn der Schließbewegung reduziert werden. Durch Änderung des Steigungswinkels des Verbindungselementes kann der Verfahrweg der Finger angepasst werden.
- Durch die Bewegung der Finger mit oder ohne Mündungseinsätzen parallel zueinander wird eine Kollision beim Greifen der Mündung vermieden, da keine vertikale Bewegung der Finger erfolgt.
- Da die Grenzwerte für Höhenpositionen der Greifer im Bezug auf die Fertigungsstation standardisiert sind, und auch die Greiferköpfe mit den Öffnungen für die Greifereinsätze in der Glasindustrie einem Standard unterliegen, muss die gleiche Öffnungsweite der Finger bei dem gleichem Raumangebot erfolgen. Eine Hebelkonstruktion kommt hierbei nicht in Frage, da der horizontale Verfahrweg größer ist als der vertikale Hub des Kolbens, und eine Hebelkonstruktion nicht in den Bereich der Mündung herein reichen darf.
- Aus diesem Grund wird die horizontale Bewegung der Finger erfindungsgemäß durch eine Zwangsführung in den Halterungen der Finger erreicht. Der Kolben fährt hierbei bei Druckbeaufschlagung aus dem Zylinder und überträgt herbei eine Kraft über den Bolzen und das Verbindungselement auf die Halterungen der Finger. Da die Zwangsführung eines Greifereinsatzes entweder durch die horizontal ausgestalteten Halterungen der Finger gebildet wird oder die Halterungen an horizontalen Gleitstangen geführt sind, bewirkt die Übertragung der Bewegung auf die Halterungen der Finger eine horizontale Bewegung. Die Halterungen der Finger fahren zusammen und schließen die Greiferfinger.
- Das Verbindungselement kann geradlinig oder in Kurvenform ausgeführt sein, so dass eine Beeinflussung der horizontalen Geschwindigkeit der Finger möglich ist. Durch eine Änderung des Steigungswinkels des Verbindungselementes kann der horizontale Verfahrweg der Finger geändert werden, oder mit verkürztem Hub die erforderliche Zeit für das Schließen beeinflusst werden.
- Eine vertikale Ausrichtung des Verbindungselementes im oberen Bereich kann Reibungsverluste beim Beginn der Schließbewegung reduzieren.
- Das Ausrichten der Finger zur Mündung beim Einstellen der Maschine kann auch bei geöffneten Fingern erfolgen, so dass bei der Einrichtung Zeit eingespart wird.
- Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind in den übrigen Unteransprüchen beschrieben; die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen und der nachfolgenden Figuren näher beschrieben; es zeigt:
- Figur 1a, 1b
- Schematische Seitenansicht von Greiferfingern des Stands der Technik in geöffnetem (Fig. 1a) und geschlossenem Zustand (Fig. 1b)
- Figur 2a, 2b
- Schematische Seitenansicht von erfindungsgemäßen Greiferfingern in geöffnetem (Fig. 2a) und geschlossenem Zustand (Fig. 2b)
- Figur 3
- Vergleich der Bewegungsbahnen eines Greiferfingers aus dem Stand der Technik (linker Teil) mit einem erfindungsgemäßen Greiferfinger (rechter Teil)
- Figur 4a
- Seitliche Aufsicht eines erfindungsgemäßen Greifereinsatz mit geöffneten Greiferfingern
- Figur 4a, 4b
- Ansichten der in Fig. 4a angegebenen Schnittebenen A-A (Fig. 4b) und A'-A' (Fig. 4c)
- Figur 5a
- Seitliche Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Greifereinsatz mit geschlossenen Greiferfingern
- Figur 5b, 5c
- Ansichten der in Fig. 5a angegebenen Schnittebenen A-A (Fig. 5b) und A'-A' (Fig. 5c)
- Figur 6a
- Perspektivisches Ansicht eines Greifereinsatzes mit Greiferhaltern, die an Gleitstangen geführt werden
- Figur 6b
- Querschnitt durch einen Greifereinsatz mit an Gleitstangen geführten Greiferhalterungen
- Figur 6c
- Durchsicht durch einen Greifereinsatz mit an Gleitstangen geführten Greiferhalterungen
- Figur 7
- Seitliche Ansicht eines Greifermechanismus
- Figur 1 a und 1b zeigen eine schematische Seitenansicht von Greiferfingern 1 aus dem Stand der Technik in geöffnetem (Fig. 1a) und geschlossenem Zustand (Fig. 1b). Während des Fertigungsprozesses warten die Greiferfinger 1, bis der Behälter fertig ausgeformt ist und sich die Formhälften 4 geöffnet haben. Die Behältermündung 2 liegt dann frei. Die Greiferfinger 1 schwenken über die Behältermündung 2 (Fig. 1a) und die Greiferfinger 1 werden geschlossen. Dabei greifen diese die Behältermündung 2 unterhalb eines Halterings 3 (Fig. 1b).
- In den Figuren 2a und 2b ist eine schematische Seitenansicht von erfindungsgemäßen Greiferfingern in geöffnetem (Fig. 2a) und geschlossenem Zustand (Fig. 2b) dargestellt. Die Greiferfinger 1 werden im Gegensatz zu den bisher bekannten Verfahren zur Aufnahme der Behälter ausschließlich horizontal bewegt. Die Bewegung der Greiferfinger 1 erfolgt dadurch entlang der bzw. parallel zu den Gewinderingen 14.
- Diese neuartige Bewegung der Greiferfinger 1 ist bezüglich der Verkürzung der Fertigungszyklen vorteilhaft. Wie aus den Figuren 2a und 2b auch ersichtlich ist, wird zur Beschleunigung des Herstellungsprozesses der Behälter die Behältermündung 2 schon gegriffen, wenn die Formhälften 4 den Behälter noch umschließen. Problematisch beim Greifen eines Behälters, der durch die Formhälften 4 noch gehalten wird, ist einerseits, dass der Haltering 3 nicht von den Greiferfingern 1 umschlossen werden kann. Andererseits kann sich der Behälter nicht bewegen, da er von den Formhälften noch gehalten und somit auch fixiert wird.
- Wie sich aus Figur 3 ergibt, die vergleichend die Bewegungsbahnen eines Greiferfingers 1 aus dem Stand der Technik (linker Teil) und eines erfindungsgemäßen Greiferfinger 1 (rechter Teil) beim Umschließen einer Behältermündung 2 zeigt, entsteht bei den kreisförmig bewegten Greiferfingern ein Winkel zwischen den Greiferfingern 1 und den Gewinderingen 14. Ursächlich dafür ist der Umstand, dass sich die kreisförmige Bewegung eines Greiferfingers 1 aus dem Stand der Technik beim Umschließen der Behältermündung 2 aus einer horizontalen und einer vertikalen Bewegung zusammensetzt. Die Greiferfinger 1 sind, um die Stellung der Greiferfinger 1 zu den Gewinderingen 14 darstellen zu können, transparent dargestellt.
- Zudem wir durch die vertikale Bewegung des Greiferarmes (s. Figur 6), durch den die Greiferfinger letztlich geführt werden, ein vertikaler Impuls über den Winkel, in dem die Greiferfinger 1 zu den Gewinderingen 14 stehen, auf die Greiferfinger 1 übertragen. Da die Formhälften, wie in Figur 2b gut zu erkennen ist, noch den Behälter halten, kann dieser vertikale Impuls zu Beschädigungen an dem gerade erst fertig geformten Behälter führen.
- Figur 4a zeigt in eine seitliche Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Greifereinsatz mit geöffneten Greiferfingern 1, welche an den Halterungen 9 der Finger 1 befestigt sind. Die horizontale Bewegung der Greiferfinger 1 wird durch eine Zwangsführung 5 an der Unterseite der Halterungen 9 erreicht. Ein Kolben 6 fährt unter Druckbeaufschlagung aus einem Zylinder 7 und überträgt dabei eine Kraft über den Bolzen 10 und das Verbindungselement 16 auf die Halterungen 9. Da die Zwangsführung 5 der Halterungen 9 horizontal ausgestaltet ist, bewirkt die die Übertragung der Bewegung eine Umsetzung der vertikalen Bewegung des Kolbens 6 in eine horizontale Bewegung der Halterungen 9 und somit letztlich auch der Greiferfinger 1. Die Halterungen 9 der Finger 1 fahren bei der Druckbeaufschlagung des Kolbens 6 zusammen und schließen die Greiferfinger 1 mit einer ausschließlich horizontalen Bewegung.
- In Figur 4b ist eine Aufsicht auf die in Fig. 4a angegebene Schnittebene A-A eines Greifereinsatzes mit geöffneten Greiferfingern zu sehen. Auch in dieser Schnittzeichnung ist die Verbindung des Kolbens 6 über den Bolzten 10 und das Verbindungselement 16 mit der Zwangsführung 5 zu sehen, welche erfindungsgemäß eine vertikale Bewegung des Kolbens 6 in eine horizontale Bewegung der Halterungen 9 und der Greiferfinger 1 umsetzt. An den Halterungen 9 sind die Greiferfinger 1 befestigt, welche sich aufgrund der Zwangsführung 5 ausschließlich horizontal bewegen.
- Figur 4c zeigt eine Aufsicht auf die in Figur 4a angegebene Schnittebene A'-A' eines Greifereinsatzes mit geöffneten Greiferfingern. Der Greiferfinger 1 ist an dem Halterungen 9 befestigt, auf welche das Verbindungselement 16, welches durch den Bolzen 10 mit dem Kolben 6 verbunden ist, die Bewegung des Kolbens 6 überträgt. Der Kolben 6 bewegt sich in dem Zylinder 7.
- In Figur 5a ist eine seitliche Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Greifereinsatz mit geschlossenen Greiferfingern 1 dargestellt. In dieser Position der Greiferfinger 1, befindet sich der Kolben 6 in einer unteren Position innerhalb des Zylinders 7. Kolben 6 und Zylinder 7 befinden sich innerhalb des Zylinderkopfes 8. Die vertikale Bewegung des Kolbens 6 wird über den Bolzens 10 und das Verbindungselement 16 auf die Halterungen 9 übertragen, an deren Unterseite sich in der dargestellten Ausführungsform die Zwangsführung 5 befindet. Die Ausgestaltung der Zwangsführung 5 bewirkt die Umsetzung der vertikalen Bewegung des Kolbens 6 in eine horizontale Bewegung der Halterungen 9 und somit der Greiferfinger 1 umgesetzt.
- Die Figuren 5b und 5c zeigen analog zu den Figuren 4b und 4c Aufsichten auf die in Fig. 5a angegebenen Schnittebenen A-A (Fig. 5b) und A'-A' (Fig. 5c) eines Greifereinsatzes mit geschlossenen Greiferfingernl. Sowohl in den Abbildungen 4a - c, als auch in den Abbildungen 5a - c ist das Verbindungselement 16 zur Umsetzung und Erzielung der horizontalen Bewegung der Greiferfinger 1 gradlinig dargestellt. Erfindungsgemäß sind aber auch bogenförmig ausgestaltete Verbindungselemente 16 vorgesehen. Durch eine derartige Ausführungsform kann die Geschwindigkeit, mit der die Greiferfinger 1 geöffnet oder geschlossen werden, beeinflusst werden.
- In Figur 6a ist eine perspektivisches Ansicht eines Greifereinsatzes mit Greiferhaltern, die an Gleitstangen geführt werden, dargestellt. An den Greifereinsätzen sind keine Greiferfinger 1 befestigt. Die horizontale Zwangsführung der Fingerhalter 9 wird bei dieser Ausführungsform nicht durch die Ausgestaltung der Unterseite der Fingerhalter 9 selbst bewirkt (Fig. 4, 5), sondern dadurch, dass die Halterungen 9 an horizontalen Gleitstangen 15 geführt werden. Die Gleitstangen 15 sind an dem Zylinderkopf 8 befestigt, welcher sich unterhalb des Zylinders 7 befindet. Die Bewegung der Fingerhalter 9 auf den Gleitstangen 15 wird durch das Verbindungselement 16 von dem Kolben (nicht dargestellt) übertragen.
- Figur 6b zeigt einen Querschnitt durch einen Greifereinsatz mit an Gleitstangen 15 geführten Fingerhalter 9. innerhalb des Zylinders 7 ist der Kolben 6 zu erkennen sowie die Kolbenfeder 17, welche bei fehlendem Druck auf den Kolben 6 die Rückstellung und Öffnung der Greiferfinger (nicht abgebildet) bewirkt. An dem Zylinderkopf 8 sind die Gleitstangen 15 befestigt, Die Bewegung des Kolbens 6 wird über den Bolzen 10 und das Verbindungselement 16 auf die Fingerhalter 9 übertragen. Da diese an den horizontalen Gleitstangen 16 geführt werden, ist ausschließlich eine horizontale Bewegung der Fingerhalter 9 möglich.
- Figur 6c zeigt eine Durchsicht durch einen transparenten Greifereinsatz mit den paarweise angeordneten Greiferfingern 1. Diese sind an den Fingerhaltern 9 befestigt, welche einerseits an den horizontalen Gleitstangen 15 geführt werden und auf die andererseits über das Verbindungselement 16 die Bewegung des Kolbens übertragen wird. Die Gleitstangen 15 sind an dem Zylinderkopf 8 befestigt. Innerhalb des Zylinders 7 befindet sich noch die Kolbenfeder 17 für die Rückstellung der Greiferfinger 1 bei fehlender Druckbeaufschlagung auf den Kolben.
- Figur 7 zeigt in einer Übersicht eine seitliche Ansicht eines Greifermechanismus 13, an dem über einen Greiferarm 11, jeweils zwei Greiferköpfe 12 mit je zwei erfindungsgemäßen Greifereinsätzen befestigt sind. Ein Greifereinsatz besteht aus dem in Figur 6 nicht sichtbaren Zylinder 7 und dem ebenfalls nicht zu sehenden Kolben 6, dem Zylinderkopf 8, den Halterungen 9 der Finger 1 , den paarweise angeordneten Greiferfingern 1, sowie der Zwangsführung 5 und dem Bolzen 10, welcher die Zwangsführung 5 mit dem Kolben 6 verbindet.
-
- 1
- Greiferfinger
- 2
- Behältermündung
- 3
- Haltering
- 4
- Formhälften
- 5
- Zwangsführung
- 6
- Kolben
- 7
- Zylinder
- 8
- Zylinderkopf
- 9
- Fingerhalter
- 10
- Bolzen
- 11
- Greiferarm
- 12
- Greiferkopf
- 13
- Greifermechanismus
- 14
- Gewinderinge
- 15
- Gleitstangen
- 16
- Verbindungselement
- 17
- Kolbenfeder
Claims (10)
- Verfahren zur Führung von Greiferfingern mit oder ohne Mündungseinsätzen bei der Entnahme von fertig geformten Glasbehältern mit einem Gewinde und/oder einem Haltering aus einer Fertigungsstation, wobei die Greiferfinger (1) mittels Fingerhaltern (9) an einem Greiferkopf (12) befestigt sind und die Bewegung der Greiferfinger ausschließlich gradlinig horizontal erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei die horizontale Bewegung der Greiferfinger (1) mit oder ohne Mündungseinsätzen durch eine geeignete Zwangsführung (5) in den Fingerhaltern (9) des Greifereinsätze bewerkstelligt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die horizontale Zwangsführung (5) der Greiferfinger (1) mit oder ohne Mündungseinsätzen kraftschlüssig durch eine Mechanik (10, 16) bewegt wird.
- Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, wobei die horizontale Bewegung der Greiferfinger (1) mit oder ohne Mündungseinsätzen durch die kraftschlüssige Übertragung der Bewegung eines pneumatischen oder hydraulischen Kolbens (6) erfolgt.
- Verfahren nach wenigstens einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Geschwindigkeit der horizontalen Bewegung der Greiferfinger (1) mit oder ohne Mündungseinsätzen durch eine gradlinige oder kurvenförmige Ausgestaltung des Verbindungselementes (16) in den Greifereinsätzen gesteuert wird.
- Vorrichtung zur Führung von Greiferfingern mit oder ohne Mündungseinsätzen bei der Entnahme von fertig geformten Glasbehältern mit einem Gewinde und/oder einem Haltering aus einer Fertigungsstation, wobei die Greiferfinger mittels Greifereinsätzen an einem Greiferkopf befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifereinsätze wenigstens zwei Greiferfinger (1) mit oder ohne Mündungseinsätzen aufweisen, die ausschließlich gradlinig horizontal bewegbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Fingerhalter (9) eines Greifereinsatzes derart ausgestaltet sind, dass die Greiferfinger (1) ausschließlich horizontal bewegbar sind, oder die Fingerhalter (9) ausschließlich an horizontalen Gleitstangen (15) bewegbar sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Greifereinsatz eine Mechanik (10, 16) aufweist, die kraftschlüssig mit der Zwangsführung (5) der Greiferhalterung zur horizontalen Bewegung der Greiferfinger mit oder ohne Mündungseinsätzen verbunden ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei es sich bei der Mechanik zur Bewegung der Greiferfinger mit oder ohne Mündungseinsätzen um einen pneumatischen oder hydraulischen Kolben (6) handelt.
- Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vorhandene Verbindungselemente (16) zur Regulierung der Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Greiferfinger (1) mit oder ohne Mündungseinsätzen gradlinig oder kurvenförmig ausgestaltet sind.
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-
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